دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
ویرایش: 1
نویسندگان: William M. Reichert
سری:
ISBN (شابک) : 0849393620, 9780849393624
ناشر: CRC Press
سال نشر: 2007
تعداد صفحات: 258
زبان: English
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود)
حجم فایل: 24 مگابایت
در صورت تبدیل فایل کتاب Indwelling Neural Implants: Strategies for Contending with the In Vivo Environment (Frontiers in Neuroengineering Series) به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب ایمپلنت های عصبی درگیر: راهکارهای مقابله با محیط In Vivo (مرزهای سری Neuroengineering) نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
علیرغم پیشرفتهای عظیمی که در توسعه پروتزهای مؤثر خارجی در ربع قرن گذشته انجام شده است، سؤالات مهمی باقی میماند، بهویژه آنهایی که در مورد تخریب سیگنال که با نورالکترودهای کاشتهشده مزمن رخ میدهد، باقی مانده است. با ارائه کمکهای محققان پیشگام در پروتزهای عصبی و ترمیم بافت، ایمپلنتهای عصبی ساکن: استراتژیهایی برای مقابله با محیط In Vivo بسیاری از این چالشها را بررسی میکند و توجه ویژهای به این دارد که چگونه بهبود بافتهای اطراف ایمپلنت میتواند بر استفاده مورد نظر از دستگاه تأثیر بگذارد. مشارکتها به چهار بخش تقسیم میشوند · قسمت اول به بررسی بهبود زخم ناشی از ترومای وارده اولیه از طریق فرآیند التهابی و ترمیم میپردازد، و توضیح میدهد که چگونه عمل التیام در نواحی مختلف بدن متفاوت است. · قسمت دوم، مسائل مختلف عملکرد خاص اجزای خاص ایمپلنت را در نظر میگیرد، از جمله مواردی که از تأثیر شیمیایی، مکانیکی، حرارتی و الکتریکی بر بافتهای اطراف ناشی میشوند. در این مقاله چالشهای ناشی از تحریک مزمن بافت و اثرات گرمایی که با پردازش روی تراشه و تله متری رخ میدهند، بحث میکند. · قسمت سوم رویکردهای in vitro و in vivo را برای ارزیابی پاسخ ترمیم زخم به مواد ارائه میکند. این شامل مشارکت توسعهدهنده یک ایمپلنت غشای فیبر توخالی مزمن است که توضیح میدهد چگونه یک مدل in vivo برای ارزیابی حملونقل مولکولی در بافت مغز اطراف ایمپلنت استفاده میشود. · بخش آخر استراتژیهای مولکولی و مواد را برای مداخله در ترمیم زخم CNS و تقویت ارتباط الکتریکی بین سطح الکترود و بافت اطراف ارزیابی میکند. همچنین رویکردهای جدیدی را برای بازسازی و ترمیم عصب ارائه می دهد. این کار مهم، گزارشی به روز از پیشرفت در این زمینه را در اختیار محققان قرار می دهد که می توانند بر اساس آن ما را به درک ارزش کامل ایمپلنت های عصبی در مبارزه با مشکلات غیر قابل حل سلامت انسان نزدیک تر کنند.
Despite enormous advances made in the development of external effector prosthetics over the last quarter century, significant questions remain, especially those concerning signal degradation that occurs with chronically implanted neuroelectrodes. Offering contributions from pioneering researchers in neuroprosthetics and tissue repair, Indwelling Neural Implants: Strategies for Contending with the In Vivo Environment examines many of these challenges, paying particular attention to how the healing of tissues surrounding an implant can impact the intended use of a device. The contributions are divided into four sections · Part one examines wound healing from the initial insertion trauma through the inflammatory and repair process, explaining how the action of healing varies throughout different areas of the body. · Part two considers various performance issues specific to particular implant components, including those that arise from the chemical, mechanical, thermal, and electrical impact on surrounding tissues. It discusses challenges that result from chronic tissue stimulation and heat effects that occur with on-chip and telemetric processing. · Part three presents both in vitro and in vivo approaches to assessing wound healing response to materials. It includes the contribution of the developer of a chronic hollow fiber membrane implant who explains how an in vivo model is used to assess molecular transport in brain tissue surrounding the implant. · The final section evaluates molecular and materials strategies for intervening in CNS wound repair and enhancing the electrical communication between the electrode surface and the surrounding tissue. It also presents novel approaches to nerve regeneration and repair. This seminal work provides researchers with an up-to-date account of the progress in the field that they can build upon to bring us closer to realizing the full value of neural implants in combating otherwise intractable human health problems.
INDWELLING NEURAL IMPLANTS: STRATEGIES for CONTENDING with the IN VIVO ENVIRONMENT......Page 3
Contents......Page 6
Series Preface......Page 8
Preface......Page 9
Acknowledgments......Page 11
Editor......Page 12
Contributors......Page 13
Part I......Page 15
1.1 INTRODUCTION AND OVERVIEW......Page 16
1.3.1 INITIAL EVENTS......Page 19
1.3.2 LATER EVENTS (CENTRAL NERVOUS SYSTEM [CNS] VERSUS NON-CNS)......Page 21
1.4 REPAIR (DAYS TO WEEKS)......Page 25
1.4.1.1.1 Partial-Thickness Skin Repair......Page 26
1.4.1.1.2 Stabilized Bone Repair......Page 27
1.4.1.1.3 Peripheral Nervous System (PNS) Repair......Page 29
1.4.1.2.2 Full-Thickness Cutaneous Tissue Repair......Page 30
1.4.1.2.2 Bone Repair......Page 31
1.4.2 CNS REPAIR (GLIOSIS)......Page 33
1.4.2.1 Purpose of the Glial Scar......Page 34
1.5.1.1.1 Partial-Thickness Cutaneous Tissue Remodeling......Page 37
1.5.1.1.3 PNS Remodeling......Page 38
1.5.1.2.1 Full-Thickness Cutaneous Tissue Remodeling......Page 40
1.5.1.2.2 Unstabilized Bone Remodeling......Page 41
1.5.2 CNS REMODELING......Page 42
1.6 CONCLUSION......Page 43
REFERENCES......Page 44
Part II......Page 52
CONTENTS......Page 53
2.1.3 CONSIDERATION OF NEURONAL DAMAGE......Page 54
2.2.1 THE IMPORTANCE OF PROXIMITY FOR STIMULATION......Page 55
2.2.2 EFFECT OF NEURONAL DEATH ON STIMULATION INPUT–OUTPUT PROPERTIES......Page 56
2.3.1 PASSIVE PROPERTIES......Page 59
2.3.2.1 Electrochemistry of the Electrode–Electrolyte Interface......Page 61
2.3.2.2 Activity-Dependent Changes in Neuronal Excitability......Page 62
2.3.2.3 Stimulation-Induced Neuronal Injury......Page 63
2.4.1 PASSIVE PROPERTIES......Page 64
2.4.2.2 Autopsy Findings......Page 65
2.4.2.3 Charge Density Limits......Page 67
2.4.2.4 Performance Considerations......Page 68
ACKNOWLEDGMENTS......Page 69
REFERENCES......Page 70
3.1 INTRODUCTION......Page 74
3.2 OVERVIEW OF THE SOURCES OF HEAT IN A CORTEX BMI (CBMI)......Page 75
3.2.1 SENSING CORTICAL BRAIN ACTIVITY-AMPLIFIERS......Page 76
3.2.2 SPIKE ACQUISITION AND PROCESSING......Page 78
3.2.3 TELEMETRY......Page 79
3.2.4 POWERING THE IMPLANT......Page 80
3.3 HEAT GENERATED IN A CBMI IMPLANT......Page 81
3.3.1 HEAT DISSIPATION IN THE BODY......Page 82
3.3.3 INSULATION......Page 86
3.3.4 BMI-RELATED THERMAL STUDIES......Page 87
3.4 EFFECT OF HEAT ON TISSUE......Page 88
3.4.1 BRAIN TISSUE RESPONSE TO HEATING......Page 89
3.5 RECOMMENDATIONS......Page 91
3.5.3 RECOMMENDATION 3: SEPARATE POWER TRANSMISSION COILS FROM OTHER IMPLANTED METALLIC OBJECTS......Page 92
3.5.4 RECOMMENDATION 4: MINIMIZE THE POWER CONSUMPTION IN DEVICES IN CLOSE PROXIMITY TO THE BRAIN......Page 93
REFERENCES......Page 94
Part III......Page 98
CONTENTS......Page 99
4.1.1 RELATIVE ADVANTAGES OF IN VITRO MODELS......Page 100
4.1.2 IN VITRO MODEL LIMITATIONS......Page 101
4.1.3 THE VALUE OF IN VITRO ANALYSIS TO EXPLAIN IN VIVO OBSERVATIONS: A CASE STUDY......Page 102
4.2 TYPES OF MODELS......Page 103
4.2.1 CELL LINES......Page 104
4.2.1.2 Neuronal Cell Lines......Page 105
4.2.1.4 Microglia Cell Lines......Page 107
4.2.2 PRIMARY CELLS......Page 109
4.2.2.1 Single Cell Type Primary Cultures: Primary Neurons......Page 110
4.2.2.3 Single Cell Type Primary Cultures: Primary Microglia......Page 112
4.2.2.4 Single Cell Type Primary Cultures: Primary Astrocytes......Page 113
4.2.2.5 Primary Cell Coculture......Page 114
4.2.2.6 Multicell Primary Cultures: An In Vitro Model of Glial Scarring......Page 115
4.2.3.1 Brain Slices: Complexity Approaching In Vivo......Page 119
4.2.3.2 Brain Slices: Biocompatibility Studies......Page 120
4.3 CONCLUSIONS......Page 129
REFERENCES......Page 130
CONTENTS......Page 134
5.1 INTRODUCTION......Page 135
5.2.1.1 Diffusion Experiments......Page 137
5.2.1.3 Fluorescence Imaging of Samples......Page 139
5.2.1.4 Quantitative Image Analysis......Page 140
5.2.1.5 Data Processing......Page 141
5.2.1.6 Gel Diffusivity Characterization Experiments......Page 142
5.2.1.7 Evaluation of In Vivo Diffusivity Properties: Central Nervous System (CNS)–Extracellular Space (ECS) Solute Diffusion Modeling......Page 143
5.3.1 GEL DIFFUSIVITY CHARACTERIZATION EXPERIMENT......Page 146
5.3.2 QUANTITATIVE FLUORESCENCE PROFILE (QFP) ANALYSIS OF CNS TISSUE ACCESS DEVICE (TAD) IMPLANT GROUPS......Page 148
5.3.3.3 Simulation Analysis of Control and Experimental Group 30-Minute Probe Distributions......Page 151
5.4 DISCUSSION......Page 155
ABBREVIATIONS......Page 161
REFERENCES......Page 162
Part IV......Page 166
CONTENTS......Page 167
6.1 INTRODUCTION......Page 168
6.2.1.1 Vascular Damage......Page 170
6.2.1.2 Mechanical Injury......Page 173
6.2.1.3.1 Cytokines......Page 174
6.2.1.3.2 Proteases......Page 177
6.2.2.1 Frustrated Phagocytosis......Page 178
6.2.2.2 Mechanical Strain......Page 179
6.3 MOLECULAR STRATEGIES TO MINIMIZE THE ABOVE RESPONSES......Page 181
6.3.2 STRATEGY II: ATTENUATING INFLAMMATION......Page 182
6.3.3 STRATEGY III: PROMOTING MIGRATION AND SURVIVAL OF NEURONS AND NEURITES......Page 184
REFERENCES......Page 186
7.1 INTRODUCTION......Page 192
7.2 OVERVIEW OF NEURAL PROSTHETIC DEVICES......Page 193
7.3 RECORDING SITE–NEURON INTERFACE......Page 195
7.4 BIOMATERIAL COATINGS ON IMPLANTED ELECTRODES......Page 196
7.4.1 INCORPORATION OF BIOLOGIC SPECIES INTO CONDUCTING POLYMERS......Page 203
7.4.2 HYDROGELS......Page 205
7.4.3 NANOTUBES......Page 210
7.4.4 HYBRID LIVE CELL-CONDUCTING POLYMER COATINGS FOR NEURAL ELECTRODES......Page 212
7.4.5.1 PEDOT and Counter-Ions......Page 217
7.4.5.2 PEDOT Degradation......Page 219
7.4.6 BIOLOGICAL CONJUGATED POLYMERS: MELANINS......Page 220
ACKNOWLEDGMENTS......Page 224
REFERENCES......Page 225
8.1 INTRODUCTION......Page 235
8.1.1 TRAUMATIC INJURY IN THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM (CNS): BRAIN AND SPINAL CORD......Page 236
8.2.1 BLOOD–BRAIN BARRIER (BBB) AND BLOOD–SPINAL CORD BARRIER (BSCB)......Page 237
8.2.2 DUAL ROLE OF INFLAMMATION IN TRAUMATIC CNS INJURY......Page 238
8.2.3 GLIAL SCAR LIMITS REGENERATION......Page 239
8.3 NEUROPROTECTION AND NEUROREGENERATION TREATMENT STRATEGIES......Page 240
8.3.1 DRUG DELIVERY TO THE INJURED CNS FOR NEUROPROTECTION AND NEUROREGENERATION......Page 241
8.3.2 CELL DELIVERY TO THE INJURED CNS FOR NEUROPROTECTION AND NEUROREGENERATION......Page 243
8.3.3 TISSUE ENGINEERING AND BIOMATERIAL STRATEGIES IN THE INJURED CNS......Page 246
8.4 FUTURE OUTLOOK: OPPORTUNITIES AND CHALLENGES......Page 248
REFERENCES......Page 249